سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
فاكتورهاي موثر در تصفيه در بركه هاي تثبيت
۱۳۸۹/۱۱/۰۵
16:53
|
فاكتورهاي موثر در تصفيه در بركه هاي تثبيت:
فاكتورهايي وجود دارد كه مي تواند داراي اثرات مثبت و منفي بر روي شرايط هيدروليكي و بيولوژيكي بركه ها داشته باشد. بعضي از اين فاكتورها را در مراحل طراحي و ساخت و بعضي ديگر را در مراحل راهبري بايستي به آنها توجه نمود.
با در نظر گرفتن اين فاكتورها اثرات مغاير آنها را بر روي عملكرد بركه ها مي توان به حداقل ممكن كاهش داد.
2-5-1- فاكتورهاي طبيعي:
فاكتورهاي طبيعي توسط انسان قابل كنترل نيست و اين فاكتورها عمدتا شامل شرايط اقليمي همچون باد، درجه حرارت، بارندگي، نور خورشيد و تبخير است.
-باد:
بركه هاي تثبيت مي بايست طوري طراحي شوند كه ازطريق جريان باد ،تلاطم لازم در آنها ايجاد شود. براي كاهش اثرات ناشي از توليد بو، محل تصفيه خانه ها حتي الامكان در جهت بادهاي غالب به مناطق مسكوني نبايستي انتخاب گردد. تلاطم ايجاد شده توسط باد در اختلاط محتويات درون بركه ها و يكنواخت سازي فاضلاب ورودي و ميكروارگانيسم ها تاثير زيادي داشته و در انتقال اكسيژن محلول از لايه هاي فوقاني به لايه هاي تحتاني نيز نقش موثري دارا مي باشد.
علاوه بر اين اگر فعاليت فتوسنتز جلبك ها براي تامين اكسيژن محلول مورد نياز كافي نباشد، تلاطم ايجاد شده توسط باد در انتقال و جذب اكسيژن از اتمسفر به داخل فاضلاب موثر مي باشد. اگر محل تصفيه خانه در معرض بادهاي قوي وجود دارد در اين صورت موج هاي سنگين فاضلاب نيز در داخل بركه ها به وجود خواهد آمد كه وجود اين موج ها سبب فرسايش و تخريب ديواره ها شده كه براي جلوگيري از فرسايش ديواره ها مي بايستي ازطريق مصالح مناسب آنها را حفاظت نمود (17و16).
-درجه حرارت:
تصفيه فاضلاب در بركه ها از طريق مجموعه اي از فرايندهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي اتفاق مي افتد كه درجه حرارت بر روي اين فرايندها تاثير قابل ملاحظه اي دارد. با بالا رفتن درجه حرارت ميزان فعاليت فتوسنتز و متابوليسم ميكروارگانيسم ها افزايش و با كاهش درجه حرارت ميزان آنها كاهش خواهد يافت. در طراحي بركه هاي تثبيت بدترين شرايط آب و هوايي از نظر درجه حرارت در نظر گرفته مي شود كه اين درجه حرارت، متوسط درجه حرارت هوا در سردترين ماه يا فصل سال است كه توصيه مي شود براي كاهش هزينه هاي اجرايي متوسط درجه حرارت سردترين فصل سال در طراحي استفاده شود. با ملاك عمل قرار دادن اين درجه حرارت ضريب اطميناني نيز تامين مي شود زيرا درجه حرارت فاضلاب در بركه ها 3-2 درجه گرمتر از درجه حرارت هوا در فصول سرد سال مي باشد و عكس آن نيز در فصول گرم سال صادق است . درجه حرارت پارامتر غير قابل كنترلي است كه در عملكرد مطلوب بركه ها داراي اهميت مي باشد. در درجه حرارت هاي پائين اكسيژن محلول موجود در بركه ها براي مدت زمان بيشتري نسبت به درجه حرارت هاي بالاتر باقي مي ماند. تحت شرايط فوق اشباع اگر درجه حرارت افزايش يابد قسمتي از اكسيژن محلول از سطح فاضلاب به اتمسفر تخليه مي شود. از طرف ديگر به دليل اين كه اكسيژن محلول توسط جلبك ها در فعاليت فتوسنتز توليد مي شود و فعاليت فتوسنتز نيز بستگي به درجه حرارت دارد، نتيجتا در هواي سرد اكسيژن كمتر از هواي گرم است. اگر درجه حرارت 10 درجه سانتيگراد كاهش يابد فعاليت هاي بيولوژيكي تقريبا 50 درجه كاهش مي يابد. در بركه هاي بي هوازي، اختياري و تكميلي بهترين راندمان در يك روز آفتابي بدون ابر كه درجه حرارت بالاي 20 درجه سانتي گراد و باد ملايمي نيز وجود دارد به دست مي آيد. (17و16).
ميزان فتوسنتز جلبك ها در درجه حرارت بالاي 35 درجه سانتيگراد به سرعت كاهش مي يابد بطوري كه در درجه حرارت بالاي 45 درجه ميزان فعاليت فتوسنتز بسيار ناچيز خواهد بود.
در درجه حرارت هاي بالا رشد جلبك هاي سبز-آبي (سيانوفيسه ها) به جاي جلبك هاي سبز (كلروفيسه ها) كه نقش موثرتري نيز دارا مي باشند، افزايش مي يابد كه در همين زمان باكتريهاي هوازي اكسيژن را با سرعت بيشتري مصرف كرده كه مي تواند منجر به وجود آمدن شرايط بي هوازي در نقاط مختلفي از بركه ها شود (23و21و18).
افزايش ناگهاني درجه حرارت داراي تاثير منفي بر روي عملكرد بركه هاي اختياري دارا مي باشد. زيرا با افزايش درجه حرارت فعاليت باكتري ها شديدا افزايش يافته و سرعت مصرف اكسيژن نيز افزايش مي يابد. اگر مصرف زياد اكسيژن با افزايش توليد اكسيژن مطابقت نداشته باشد احتمال بوجود آمدن شرايط بي هوازي همراه با توليد بوهاي نامطبوع وجود خواهد داشت. كاهش ناگهاني درجه حرارت نيز سبب كاهش فعاليت جلبك ها و كاهش توليد اكسيژن شده و در نتيجه قسمتي از جلبك ها در لايه هاي تحتاني ته نشين شده و رنگ سبز بركه ها از بين مي رود و در نتيجه راندمان تصفيه كاهش مي يابد. بر طبق گزارشات در ماههاي سرد سال غلظت فسفر و آمونياك در پساب خروجي از بركه هاي اختياري افزايش مي يابد.
در درجه حرارت هاي خيلي بالا احتمال رشد شديد جلبك ها كه اصطلاحا شكوفا شدن جلبك ها ناميده مي شود، و جو دارد كه در اين صورت لايه سبز رنگي بر روي سطح فاضلاب تشكيل مي شود كه با ايجاد سايه مانع از عبور نور به لايه هاي تحتاني شده و در نتيجه توليد اكسيژن كاهش مي يابد. اسوالد چنين شرايطي را به عنوان ضعيف عملكرد بركه ها معرفي نموده است . براي از بين بردن آن لايه كفاب سبز رنگ را مي توان از طريق پاروي دستي از سطح فاضلاب برداشت نمود تا نور به لايه هاي عمقي نيز نفوذ نمايد (18و3).
بعضي طراحان ميانگين حداقل ماهانه درجه حرارت فاضلاب در طول سال را در طراحي بركه ها در نظر مي گيرند.در صورتي كه در فرمول مك گري و پسكود حداقل ميانگين درجه حرارت هوا را ملاك عمل قرار مي دهند. اطلاعات مربوط به درجه حرارت هوا از طريق ايستگاه هاي هواشناسي قابل ابتياع بوده و فرمول هايي نيز براي تبديل درجه حرارت هوا به درجه حرارت فاضلاب در بركه ها وجود دارد كه اين فرمولها داراي كاربرد وسيعي نبوده و نتايج آنها داراي خطا مي باشد ولي از اين فرمول ها مي توان به عنوان تخمين در صورت عدم وجود اطلاعات مطمئن تر استفاده نمود. درجه حرارت فاضلاب داخل بركه ها را از طريق فرمول 2-2 مي توان محاسبه كرد:
- =
(2-2)
= درجه حرارت فاضلاب ورودي (درجه سانتيگراد)
= درجه حرارت فاضلاب در بركه (درجه سانتيگراد)
= درجه حرارت هوا (درجه سانتيگراد)
f= فاكتور تناسب برابر 489/0
= مساحت بركه بر حسب متر مربع
Q= دبي فاضلاب ورودي برحسب متر مكعب در روز
-بارندگي:
بارندگي متوسط و شديد مي تواند داراي اثراتي بر روي عملكرد و ضريب اطمينان بركه ها دارا باشد. در مواقع بارندگي به دليل افزايش دبي فاضلاب ورودي زمان ماند هيدروليكي در بركه ها به ويژه بركه هاي كم عمق كاهش مي يابد. بارندگي هاي شديد سبب رقيق شدن غلظت مواد غذايي در دسترس توده بيولوژيكي در بركه ها مي گردد. افزايش ناگهاني جريان ممكن است باعث خروج جامدات بيشتري همراه پساب گردد. بارندگي در روزهاي خيلي گرم باعث سرد شدن لايه هاي سطحي فاضلاب در بركه ها گرديده و در نتيجه سبب ايجاد وارونگي در سيستم مي شود كه در اين صورت لجن لايه هاي بي هوازي تحتاني بر روي سطح بركه شناور شده و كيفيت پساب را كاهش مي دهد . همچنين بارندگي سبب افزايش اكسيژن محلول در بركه ها به واسطه دارا بودن اكسيژن و افزايش تلاطم سطحي مي گردد. (17و16).
آب باران به ويژه در سيستم هاي مشترك سبب ورود مقدار قابل ملاحظه اي شن و مواد دانه اي به داخل بركه ها شده كه اين تركيبات به مرور در كف بركه تجمع مي يابند. براي جلوگيري از ورود اين شن ها به داخل بركه ها وجود تاسيسات دانه گيري در ابتداي تصفيه خانه لازم است. علاوه بر اين، در تاسيسات فاضلاب ورودي به تصفيه خانه پيش بيني نصنب سر ريز براي انحراف سيلاب در مواقع لزوم ضروري است. از طرف ديگر در طراحي بركه هاي تثبيت به اطلاعات مربوط به بارندگي و سيلاب براي حفاظت ديواره ها از صدمات و فرسايش مي بايست توجه شود (17و16).
-نور خورشيد:
شدت تابش نور خورشيد پارامتر مهم در علمكرد رضايت بخش بركه ها به حساب مي آيد. زيرا نور خورشيد بطور غير مستقيم بر روي توليد اكسيژن به واسطه فعاليت فتوسنتز تاثير دارد. اين مسئله كه سرعت فتوسنتز با افزايش نور خورشيد بدون محدوديت افزايش مي يابد،صحيح به نظر نمي رسد. در حقيقت بالاتر از يك حدي با افزايش شدت نور خورشيد، سرعت فتوسنتز نيز كاهش مي يابد يعني تا زماني كه توليد اكسيژن به حد ثابت و در حد اشباع برسد، بر اين اساس توليد اكسيژن توسط فعاليت فتوسنتز جلبك ها با افزايش بدون حد شدت نور خورشيد افزايش نمي يابد. بنابراين، در شدت نور كم، نور خورشيد فاكتور محدود كننده توليد اكسيژن است در صورتي كه در نور زياد، درجه حرارت فاكتور محدود كننده توليد اكسيژن مي باشد (20و19).
اساس كار بركه ها شدت نور خورشيد مي باشد كه اين پارامتر با عرض جغرافيايي متغير است. پارامتر مهم ديگر ابري بودن يا نبودن هوا است. در هواي ابري نور در دسترس تا حدي كاهش مي يابد ولي همانطوري كه قبلا اشاره شد نور مستقيم خورشيد به تنهايي كافي نمي باشد. در حال حاضر مناطق زيادي در سطح دنيا وجود دارد كه در آنها آسمان آبي وجود ندارد ولي عملكرد بركه ها رضايت بخش بوده است. مثال خوب در اين مورد وجود 21 بركه تثبيت در حال بهره برداري در كشور پرو است. همچنين شواهدي وجود دارد كه نشان مي دهد تشعشع زياد ممكن است مستقيما (به واسطه اشعه ماوراء بنفش) و يا غير مستقيم (به دليل ايجاد شده به واسطه عدم نفوذ نور توده جلبكي ايجاد شده) تاثير عكس بر روي عمل فتوسنتز داشته باشد ولي اين مسئله هنوز جاي بحث دارد. نوري كه وارد بركه مي گردد توسط جلبك ها جذب شده و يا تبديل به حرارت و يا اين كه به صورت انرژي شيميايي در مي آيد (21و20و19).
-تبخير:
تبخير از سطح بركه ها سبب اتلاف آب شده كه اين اتلاف آب هم از نظر استفاده مجدد از پساب و هم از نظر تاثير بر روي كيفيت پساب داراي اهميت خواهد بود. اگر ميزان تبخير از سطح بركه ها زياد باشد بر روي بالانس اكولوژيكي در بركه ها از طريق افزايش غلظت جامدات موثر است. علاوه بر اين، تبخير زياد بر روي ارتفاع فاضلاب در بركه ها موثر بوده و سبب كاهش زان ماند هيدروليكي فاضلاب مي شود. اگر ميزان تبخير آب برابر 5 ميلي ليتر در روز باشد در حدود 50 متر مكعب آب در هر هكتار در روز به هدر مي رود. تبخير تا حدود 5 ميلي ليتر در روز داراي اثرات قابل توجهي بر روي عملكرد بركه ها دارا نمي باشد. در مناطق گرم و خشك ميزان تبخير ممكن است از 15 ميلي ليتر در روز هم تجاوز نمايد كه اين ميزان تبخير سبب تغليظ غلظت جامدات در بركه شده بطوري كه احتمال افزايش شوري و غلظت مواد آلي تا حدي كه بر روي بالانس اسمزي سلولهاي زنده تاثير بگذارد، وجود دارد. در چنين شرايطي تعادل اكولوژيكي توده هاي زنده سلولي نيز دچار اختلال مي گردد. از طرف ديگر، كاهش ارتفاع فاضلاب در بركه ها به واسطه تبخير شديد مي تواند سبب رشد بيش از حد علف هاي آبي نيز در ديواره هاي بركه شود (21و17و16).
-نشت:
نفوذ آب از كف و ديواره بركه ها به لحاظ اتلاف مقادير قابل توجهي آب و از لحاظ آلودگي آبهاي زير زميني داراي اهميت مي باشد. در مرحله طراحي به مشخصات خاك به خصوص پارامترهايي كه در نفوذپذيري آب موثرنند بايد توجه نمود. علاوه بر اين، از روي اطلاعات مربوط به مشخصات خاك مي توان به لزوم لاينينگ يا لايه حفاظتي در بركه ها پي برد. عمق آبهاي زيرزميني نيز در تصميم گيري در مورد نياز به لاينينگ در بركه موثر است. از طريق لاينينگ مي توان از نشت آب و آلودگي آبهاي زير زميني منطقه جلوگيري نموده و يا آنها را به حداقل رسانيد. در مناطقي كه زمين نفوذ پذيري زيادي دارد آب بندي نمودن كف و ديواره بركه ها از طريق لاينينگ مي تواند هزينه زيادي در بر داشته باشد به خصوص اگر نياز باشد كه خاك مناسب از محل هاي دوردست به محل تصفيه خانه حمل شود. به هر حال نشت آب از بركه ها پارامتري است كه مي توان آن را تا حدودي كنترل نمود (17و16).
براي آب بندي كف و ديواره بركه ها مي توان از شيت هاي نايلوني و پلاستيكي، لايه خاك رس متراكم شده و همچنين تركيبات آسفالت و مواد قيري استفاده نمود. (17).
-بالانس هيدروليكي آب در بركه ها:
جهت نگهداري ارتفاع مناسب فاضلاب در بركه ها، مقدار فاضلاب ورودي حداقل بايد بيش از تبخير خالص و نشت در تمام اوقات باشد. بنابراين:
Qi 0/001A(e+s)
(2-2)
كه:
Qi = فاضلاب ورودي بر حسب متر مكعب در روز
A= كل مساحت بركه بر حسب متر مربع
e= تبخير خالس بر حسب ميلي متر در روز
s= نشت برحسب ميلي متر در روز
ماكزيمم ميزان نفوذ پذيري مجاز لايه هاي خاك در بركه ها از طريق فرمول زير به دست مي آيد(16):
K=[Qs/(86400A)][
(4-2)
كه:
k= ماكزيمم مقدار نفوذپذيري مجاز بر حسب متر در ثانيه
Qs = ماكزيمم نشت مجاز بر حسب متر مكعب در روز
A= مساحت كف بركه ها بر حسب متر مربع
= عمق لايه خاك در بين كف بركه تا سطح سفره آبهاي زيرزميني و يا تا لايه نفوذپذيرتر بر حسب متر
= فشار هيدروليكي كه برابر است با عمق بركه = بر حسب متر.
اگر نفوذ پذيري خاك بيش از ماكزيمم مقدار مجاز باشد، كف و ديواره بركه ها را بايستي لاينينگ نمود. از روي ميزان ضريب نفوذ پذيري خاك مي توان نتايج زير را به دست آورد:
-اگر k>10-6 m/sec خاك داراي نفوذ پذيري زيادي بوده و بركه ها بايد لاينينگ شوند.
-اگر k>10-7 m/sec ، تا حدودي نشت آب وجود داشته ولي در حدي نيست كه از پر شدن بركه ها جلوگيري نمايد.
-اگر k>10-8 m/sec ، بركه ها بطور طبيعي آب بند مي باشند.
فاكتورهايي وجود دارد كه مي تواند داراي اثرات مثبت و منفي بر روي شرايط هيدروليكي و بيولوژيكي بركه ها داشته باشد. بعضي از اين فاكتورها را در مراحل طراحي و ساخت و بعضي ديگر را در مراحل راهبري بايستي به آنها توجه نمود.
با در نظر گرفتن اين فاكتورها اثرات مغاير آنها را بر روي عملكرد بركه ها مي توان به حداقل ممكن كاهش داد.
2-5-1- فاكتورهاي طبيعي:
فاكتورهاي طبيعي توسط انسان قابل كنترل نيست و اين فاكتورها عمدتا شامل شرايط اقليمي همچون باد، درجه حرارت، بارندگي، نور خورشيد و تبخير است.
-باد:
بركه هاي تثبيت مي بايست طوري طراحي شوند كه ازطريق جريان باد ،تلاطم لازم در آنها ايجاد شود. براي كاهش اثرات ناشي از توليد بو، محل تصفيه خانه ها حتي الامكان در جهت بادهاي غالب به مناطق مسكوني نبايستي انتخاب گردد. تلاطم ايجاد شده توسط باد در اختلاط محتويات درون بركه ها و يكنواخت سازي فاضلاب ورودي و ميكروارگانيسم ها تاثير زيادي داشته و در انتقال اكسيژن محلول از لايه هاي فوقاني به لايه هاي تحتاني نيز نقش موثري دارا مي باشد.
علاوه بر اين اگر فعاليت فتوسنتز جلبك ها براي تامين اكسيژن محلول مورد نياز كافي نباشد، تلاطم ايجاد شده توسط باد در انتقال و جذب اكسيژن از اتمسفر به داخل فاضلاب موثر مي باشد. اگر محل تصفيه خانه در معرض بادهاي قوي وجود دارد در اين صورت موج هاي سنگين فاضلاب نيز در داخل بركه ها به وجود خواهد آمد كه وجود اين موج ها سبب فرسايش و تخريب ديواره ها شده كه براي جلوگيري از فرسايش ديواره ها مي بايستي ازطريق مصالح مناسب آنها را حفاظت نمود (17و16).
-درجه حرارت:
تصفيه فاضلاب در بركه ها از طريق مجموعه اي از فرايندهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي اتفاق مي افتد كه درجه حرارت بر روي اين فرايندها تاثير قابل ملاحظه اي دارد. با بالا رفتن درجه حرارت ميزان فعاليت فتوسنتز و متابوليسم ميكروارگانيسم ها افزايش و با كاهش درجه حرارت ميزان آنها كاهش خواهد يافت. در طراحي بركه هاي تثبيت بدترين شرايط آب و هوايي از نظر درجه حرارت در نظر گرفته مي شود كه اين درجه حرارت، متوسط درجه حرارت هوا در سردترين ماه يا فصل سال است كه توصيه مي شود براي كاهش هزينه هاي اجرايي متوسط درجه حرارت سردترين فصل سال در طراحي استفاده شود. با ملاك عمل قرار دادن اين درجه حرارت ضريب اطميناني نيز تامين مي شود زيرا درجه حرارت فاضلاب در بركه ها 3-2 درجه گرمتر از درجه حرارت هوا در فصول سرد سال مي باشد و عكس آن نيز در فصول گرم سال صادق است . درجه حرارت پارامتر غير قابل كنترلي است كه در عملكرد مطلوب بركه ها داراي اهميت مي باشد. در درجه حرارت هاي پائين اكسيژن محلول موجود در بركه ها براي مدت زمان بيشتري نسبت به درجه حرارت هاي بالاتر باقي مي ماند. تحت شرايط فوق اشباع اگر درجه حرارت افزايش يابد قسمتي از اكسيژن محلول از سطح فاضلاب به اتمسفر تخليه مي شود. از طرف ديگر به دليل اين كه اكسيژن محلول توسط جلبك ها در فعاليت فتوسنتز توليد مي شود و فعاليت فتوسنتز نيز بستگي به درجه حرارت دارد، نتيجتا در هواي سرد اكسيژن كمتر از هواي گرم است. اگر درجه حرارت 10 درجه سانتيگراد كاهش يابد فعاليت هاي بيولوژيكي تقريبا 50 درجه كاهش مي يابد. در بركه هاي بي هوازي، اختياري و تكميلي بهترين راندمان در يك روز آفتابي بدون ابر كه درجه حرارت بالاي 20 درجه سانتي گراد و باد ملايمي نيز وجود دارد به دست مي آيد. (17و16).
ميزان فتوسنتز جلبك ها در درجه حرارت بالاي 35 درجه سانتيگراد به سرعت كاهش مي يابد بطوري كه در درجه حرارت بالاي 45 درجه ميزان فعاليت فتوسنتز بسيار ناچيز خواهد بود.
در درجه حرارت هاي بالا رشد جلبك هاي سبز-آبي (سيانوفيسه ها) به جاي جلبك هاي سبز (كلروفيسه ها) كه نقش موثرتري نيز دارا مي باشند، افزايش مي يابد كه در همين زمان باكتريهاي هوازي اكسيژن را با سرعت بيشتري مصرف كرده كه مي تواند منجر به وجود آمدن شرايط بي هوازي در نقاط مختلفي از بركه ها شود (23و21و18).
افزايش ناگهاني درجه حرارت داراي تاثير منفي بر روي عملكرد بركه هاي اختياري دارا مي باشد. زيرا با افزايش درجه حرارت فعاليت باكتري ها شديدا افزايش يافته و سرعت مصرف اكسيژن نيز افزايش مي يابد. اگر مصرف زياد اكسيژن با افزايش توليد اكسيژن مطابقت نداشته باشد احتمال بوجود آمدن شرايط بي هوازي همراه با توليد بوهاي نامطبوع وجود خواهد داشت. كاهش ناگهاني درجه حرارت نيز سبب كاهش فعاليت جلبك ها و كاهش توليد اكسيژن شده و در نتيجه قسمتي از جلبك ها در لايه هاي تحتاني ته نشين شده و رنگ سبز بركه ها از بين مي رود و در نتيجه راندمان تصفيه كاهش مي يابد. بر طبق گزارشات در ماههاي سرد سال غلظت فسفر و آمونياك در پساب خروجي از بركه هاي اختياري افزايش مي يابد.
در درجه حرارت هاي خيلي بالا احتمال رشد شديد جلبك ها كه اصطلاحا شكوفا شدن جلبك ها ناميده مي شود، و جو دارد كه در اين صورت لايه سبز رنگي بر روي سطح فاضلاب تشكيل مي شود كه با ايجاد سايه مانع از عبور نور به لايه هاي تحتاني شده و در نتيجه توليد اكسيژن كاهش مي يابد. اسوالد چنين شرايطي را به عنوان ضعيف عملكرد بركه ها معرفي نموده است . براي از بين بردن آن لايه كفاب سبز رنگ را مي توان از طريق پاروي دستي از سطح فاضلاب برداشت نمود تا نور به لايه هاي عمقي نيز نفوذ نمايد (18و3).
بعضي طراحان ميانگين حداقل ماهانه درجه حرارت فاضلاب در طول سال را در طراحي بركه ها در نظر مي گيرند.در صورتي كه در فرمول مك گري و پسكود حداقل ميانگين درجه حرارت هوا را ملاك عمل قرار مي دهند. اطلاعات مربوط به درجه حرارت هوا از طريق ايستگاه هاي هواشناسي قابل ابتياع بوده و فرمول هايي نيز براي تبديل درجه حرارت هوا به درجه حرارت فاضلاب در بركه ها وجود دارد كه اين فرمولها داراي كاربرد وسيعي نبوده و نتايج آنها داراي خطا مي باشد ولي از اين فرمول ها مي توان به عنوان تخمين در صورت عدم وجود اطلاعات مطمئن تر استفاده نمود. درجه حرارت فاضلاب داخل بركه ها را از طريق فرمول 2-2 مي توان محاسبه كرد:
- =
(2-2)
= درجه حرارت فاضلاب ورودي (درجه سانتيگراد)
= درجه حرارت فاضلاب در بركه (درجه سانتيگراد)
= درجه حرارت هوا (درجه سانتيگراد)
f= فاكتور تناسب برابر 489/0
= مساحت بركه بر حسب متر مربع
Q= دبي فاضلاب ورودي برحسب متر مكعب در روز
-بارندگي:
بارندگي متوسط و شديد مي تواند داراي اثراتي بر روي عملكرد و ضريب اطمينان بركه ها دارا باشد. در مواقع بارندگي به دليل افزايش دبي فاضلاب ورودي زمان ماند هيدروليكي در بركه ها به ويژه بركه هاي كم عمق كاهش مي يابد. بارندگي هاي شديد سبب رقيق شدن غلظت مواد غذايي در دسترس توده بيولوژيكي در بركه ها مي گردد. افزايش ناگهاني جريان ممكن است باعث خروج جامدات بيشتري همراه پساب گردد. بارندگي در روزهاي خيلي گرم باعث سرد شدن لايه هاي سطحي فاضلاب در بركه ها گرديده و در نتيجه سبب ايجاد وارونگي در سيستم مي شود كه در اين صورت لجن لايه هاي بي هوازي تحتاني بر روي سطح بركه شناور شده و كيفيت پساب را كاهش مي دهد . همچنين بارندگي سبب افزايش اكسيژن محلول در بركه ها به واسطه دارا بودن اكسيژن و افزايش تلاطم سطحي مي گردد. (17و16).
آب باران به ويژه در سيستم هاي مشترك سبب ورود مقدار قابل ملاحظه اي شن و مواد دانه اي به داخل بركه ها شده كه اين تركيبات به مرور در كف بركه تجمع مي يابند. براي جلوگيري از ورود اين شن ها به داخل بركه ها وجود تاسيسات دانه گيري در ابتداي تصفيه خانه لازم است. علاوه بر اين، در تاسيسات فاضلاب ورودي به تصفيه خانه پيش بيني نصنب سر ريز براي انحراف سيلاب در مواقع لزوم ضروري است. از طرف ديگر در طراحي بركه هاي تثبيت به اطلاعات مربوط به بارندگي و سيلاب براي حفاظت ديواره ها از صدمات و فرسايش مي بايست توجه شود (17و16).
-نور خورشيد:
شدت تابش نور خورشيد پارامتر مهم در علمكرد رضايت بخش بركه ها به حساب مي آيد. زيرا نور خورشيد بطور غير مستقيم بر روي توليد اكسيژن به واسطه فعاليت فتوسنتز تاثير دارد. اين مسئله كه سرعت فتوسنتز با افزايش نور خورشيد بدون محدوديت افزايش مي يابد،صحيح به نظر نمي رسد. در حقيقت بالاتر از يك حدي با افزايش شدت نور خورشيد، سرعت فتوسنتز نيز كاهش مي يابد يعني تا زماني كه توليد اكسيژن به حد ثابت و در حد اشباع برسد، بر اين اساس توليد اكسيژن توسط فعاليت فتوسنتز جلبك ها با افزايش بدون حد شدت نور خورشيد افزايش نمي يابد. بنابراين، در شدت نور كم، نور خورشيد فاكتور محدود كننده توليد اكسيژن است در صورتي كه در نور زياد، درجه حرارت فاكتور محدود كننده توليد اكسيژن مي باشد (20و19).
اساس كار بركه ها شدت نور خورشيد مي باشد كه اين پارامتر با عرض جغرافيايي متغير است. پارامتر مهم ديگر ابري بودن يا نبودن هوا است. در هواي ابري نور در دسترس تا حدي كاهش مي يابد ولي همانطوري كه قبلا اشاره شد نور مستقيم خورشيد به تنهايي كافي نمي باشد. در حال حاضر مناطق زيادي در سطح دنيا وجود دارد كه در آنها آسمان آبي وجود ندارد ولي عملكرد بركه ها رضايت بخش بوده است. مثال خوب در اين مورد وجود 21 بركه تثبيت در حال بهره برداري در كشور پرو است. همچنين شواهدي وجود دارد كه نشان مي دهد تشعشع زياد ممكن است مستقيما (به واسطه اشعه ماوراء بنفش) و يا غير مستقيم (به دليل ايجاد شده به واسطه عدم نفوذ نور توده جلبكي ايجاد شده) تاثير عكس بر روي عمل فتوسنتز داشته باشد ولي اين مسئله هنوز جاي بحث دارد. نوري كه وارد بركه مي گردد توسط جلبك ها جذب شده و يا تبديل به حرارت و يا اين كه به صورت انرژي شيميايي در مي آيد (21و20و19).
-تبخير:
تبخير از سطح بركه ها سبب اتلاف آب شده كه اين اتلاف آب هم از نظر استفاده مجدد از پساب و هم از نظر تاثير بر روي كيفيت پساب داراي اهميت خواهد بود. اگر ميزان تبخير از سطح بركه ها زياد باشد بر روي بالانس اكولوژيكي در بركه ها از طريق افزايش غلظت جامدات موثر است. علاوه بر اين، تبخير زياد بر روي ارتفاع فاضلاب در بركه ها موثر بوده و سبب كاهش زان ماند هيدروليكي فاضلاب مي شود. اگر ميزان تبخير آب برابر 5 ميلي ليتر در روز باشد در حدود 50 متر مكعب آب در هر هكتار در روز به هدر مي رود. تبخير تا حدود 5 ميلي ليتر در روز داراي اثرات قابل توجهي بر روي عملكرد بركه ها دارا نمي باشد. در مناطق گرم و خشك ميزان تبخير ممكن است از 15 ميلي ليتر در روز هم تجاوز نمايد كه اين ميزان تبخير سبب تغليظ غلظت جامدات در بركه شده بطوري كه احتمال افزايش شوري و غلظت مواد آلي تا حدي كه بر روي بالانس اسمزي سلولهاي زنده تاثير بگذارد، وجود دارد. در چنين شرايطي تعادل اكولوژيكي توده هاي زنده سلولي نيز دچار اختلال مي گردد. از طرف ديگر، كاهش ارتفاع فاضلاب در بركه ها به واسطه تبخير شديد مي تواند سبب رشد بيش از حد علف هاي آبي نيز در ديواره هاي بركه شود (21و17و16).
-نشت:
نفوذ آب از كف و ديواره بركه ها به لحاظ اتلاف مقادير قابل توجهي آب و از لحاظ آلودگي آبهاي زير زميني داراي اهميت مي باشد. در مرحله طراحي به مشخصات خاك به خصوص پارامترهايي كه در نفوذپذيري آب موثرنند بايد توجه نمود. علاوه بر اين، از روي اطلاعات مربوط به مشخصات خاك مي توان به لزوم لاينينگ يا لايه حفاظتي در بركه ها پي برد. عمق آبهاي زيرزميني نيز در تصميم گيري در مورد نياز به لاينينگ در بركه موثر است. از طريق لاينينگ مي توان از نشت آب و آلودگي آبهاي زير زميني منطقه جلوگيري نموده و يا آنها را به حداقل رسانيد. در مناطقي كه زمين نفوذ پذيري زيادي دارد آب بندي نمودن كف و ديواره بركه ها از طريق لاينينگ مي تواند هزينه زيادي در بر داشته باشد به خصوص اگر نياز باشد كه خاك مناسب از محل هاي دوردست به محل تصفيه خانه حمل شود. به هر حال نشت آب از بركه ها پارامتري است كه مي توان آن را تا حدودي كنترل نمود (17و16).
براي آب بندي كف و ديواره بركه ها مي توان از شيت هاي نايلوني و پلاستيكي، لايه خاك رس متراكم شده و همچنين تركيبات آسفالت و مواد قيري استفاده نمود. (17).
-بالانس هيدروليكي آب در بركه ها:
جهت نگهداري ارتفاع مناسب فاضلاب در بركه ها، مقدار فاضلاب ورودي حداقل بايد بيش از تبخير خالص و نشت در تمام اوقات باشد. بنابراين:
Qi 0/001A(e+s)
(2-2)
كه:
Qi = فاضلاب ورودي بر حسب متر مكعب در روز
A= كل مساحت بركه بر حسب متر مربع
e= تبخير خالس بر حسب ميلي متر در روز
s= نشت برحسب ميلي متر در روز
ماكزيمم ميزان نفوذ پذيري مجاز لايه هاي خاك در بركه ها از طريق فرمول زير به دست مي آيد(16):
K=[Qs/(86400A)][
(4-2)
كه:
k= ماكزيمم مقدار نفوذپذيري مجاز بر حسب متر در ثانيه
Qs = ماكزيمم نشت مجاز بر حسب متر مكعب در روز
A= مساحت كف بركه ها بر حسب متر مربع
= عمق لايه خاك در بين كف بركه تا سطح سفره آبهاي زيرزميني و يا تا لايه نفوذپذيرتر بر حسب متر
= فشار هيدروليكي كه برابر است با عمق بركه = بر حسب متر.
اگر نفوذ پذيري خاك بيش از ماكزيمم مقدار مجاز باشد، كف و ديواره بركه ها را بايستي لاينينگ نمود. از روي ميزان ضريب نفوذ پذيري خاك مي توان نتايج زير را به دست آورد:
-اگر k>10-6 m/sec خاك داراي نفوذ پذيري زيادي بوده و بركه ها بايد لاينينگ شوند.
-اگر k>10-7 m/sec ، تا حدودي نشت آب وجود داشته ولي در حدي نيست كه از پر شدن بركه ها جلوگيري نمايد.
-اگر k>10-8 m/sec ، بركه ها بطور طبيعي آب بند مي باشند.
-اگر k>10-9 m/sec ، هيچ گونه خطر آلودگي آبهاي زير زميني وجود ندارد.
مطالب تصادفی:
سامانه آب شیرین کن شهر قرچک - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
جريان آبهاي زير زميني و تغذيه آنها - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
نقش دیاتومیت ها در تصفیه - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
آلودگی آب,نحوه و عوامل آن - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
درباره پديده چكش آبي (ضربه قوچ) - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
همه چیز در مورد پمپ و پمپاژ - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
قارچ های آب و فاضلاب و روشهای تشخیص آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مزایا و معایب کلر در آب آشامیدنی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
حداقل ها و حداکثر ها در لوله کشی سایت های صنعتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استحصال آب آشامیدنی از آب دریا با نانوسیالات - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استفاده از نانو فیلتر جهت تصفیه باقیمانده آفت کشها در آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
تری هالومتانها و کنترل آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نکات ایمنی در هنگام استفاده از فور یا oven - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
بررسی اکولوژیکی کشند های سرخ دریایی(پدیده جلبکی) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
روش تعیین درصد کلر فعال در محلول سدیم هیپوکلریت (آب ژاول) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
جدا سازی جذب سطحی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
ویژگی ها و مشخصات اصلی فرایند نانو فیلتراسیون - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مسمویت نیتراتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
سختی آب و اثرات آن - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
کیفیت آب آشامیدنی و تاثیر آن در میزان موفقیت واکسن های آشامیدنی طیور - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نگاهی اجمالی و خلاصه به کار کرد راکتور و همچنین تصفیه آب نیروگاه مشهد - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
منابع آلاينده هاي آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
کیفیت آب های ایران - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
آشنایی با سپتیک و چربی گیر - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روش رنگ آمیزی اسپور(هاگ) باکتری - شنبه سوم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی زیل نلسون - شنبه سوم اردیبهشت 1390
كاليبراسيون انكوباتور - شنبه سوم اردیبهشت 1390
شیمی آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390
باکتری های موجود در آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390
پمپ هاي پيچي - شنبه سوم اردیبهشت 1390
جريان سيالات در لوله ها (Fluid Flow in Pipes) - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روش تعيين سولفات اب با کلريد باريم - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روشهای طبیعی تصفیه فاضلاب (سیستمهای تالابی) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
مديريت زباله هاي شهري - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آمیبیازیس(انتاموبا هیستولیتیكا) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آمیب (ِ Amoeba ) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
فتوکاتالیست های نانو مقیاس دی‌اکسید تیتانیوم - جمعه دوم اردیبهشت 1390
اکسید آهن نانو ساختار جاذب - جمعه دوم اردیبهشت 1390
فیلتر آلومینای نانولیفی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
اهمیت آب وبهداشت آن - جمعه دوم اردیبهشت 1390
تصفیه آب با استفاده از نانوسیلور (Nano Silver ) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سیمانه کردن چاه ها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آلودگي محيط زيست با نفت - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سیالات فوق بحرانی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
لوله گذاری چاه ها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
تخریب فلزات و پوشش های مقاوم در برابر خوردگی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
عوامل موثر در خوردگي فلزات، اثر پلاريزه شدن الكترودها، چگونگي حفاظت فلزات از خوردگي شيميايي و خوردگي - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سيستم های تصفيه آب استخرها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آب بند (واتر استاپ) - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
تقسيم بندي آب هاي آشاميدني - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
دستورالعمل برآورد و تخمین آب به حساب نیامده غیرفیزیکی - سه شنبه دوازدهم بهمن 1389
پمپ های فاضلاب - سه شنبه دوازدهم بهمن 1389
آیا می دانید تصفیه آب و فاضلاب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
معرفی رشته عمران - آب و فاضلاب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
كاربرد GIS در صنعت آب و فاضلاب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
پدیده ضربه قوچ - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
دستورالعمل فشارسنجی و رسم خطوط هم فشار - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
دستگاه هاي فيلتر شني تحت فشار - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
کنتور آب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
انواع تصفیه فاضلاب - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
انواع سیستم لوله کشی - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
خوردگی در لوله ها - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
تصفیه آب به روش مغناطیسی - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
نگاهي به وضعيت منابع آب در ايران و جهان - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
خوردگی چیست؟ - دوشنبه یازدهم بهمن 1389
شهرهاي زيستي - دوشنبه یازدهم بهمن 1389